DE2334218C3

DE2334218C3 - Process for the production of composite material from a nickel matrix reinforced with carbon fibers

Info

Publication number: DE2334218C3
Application number: DE19732334218
Authority: DE
Inventors: Raymond Vincent North Olmsted Ohio Sara (V.StA.)
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1972-07-10
Filing date: 1973-07-05
Publication date: 1976-11-25

Description

wandten SeaktioBsbedingungen reagiert; hierzu ge- Für die Anwendung bei der vorliegenden Erfic-turned marine conditions responded; For the application in the present invention

hören Stickstoff, Argon, Xenon, Helium. dung geeignete hochelastische, hochfeste Kohlenstoff-hear nitrogen, argon, xenon, helium. suitable highly elastic, high-strength carbon

Um die Diffusion des Eisens oder Chroms durch fasern können nach den Verfahren gemäß den die Nickelgrundierung und die Bildung des Metall- US-Pntentschriften 35 03 708 und 3412062 hergekarbid-Überzugs auf den Fasern zu erreichen, ist es S stellt werden, notwendig, die überzogenen Fasern bei einer solchen Beispiel 1To the diffusion of iron or chromium through fibers can be done according to the method according to the To achieve the nickel primer and the formation of the metal US Patents 35 03 708 and 3412062 made carbide coating on the fibers, it is S to be necessary, the coated fibers in such an example 1

Temperatur heiß zu pressen, die ausreichend hochPressing temperature hot, which is sufficiently high

ist, damit die Sinterung sowohl der Nickelgrundie- Ein sweisträhniges Graphitgarn mit 720 Fäden prois so that the sintering of both the nickel base- A sweisträhniges graphite yarn with 720 threads per

rung als auch der Überzugsschicht aus Eisen oder Strähne, wobei die Fäden durch einen mittleren Chrom eintritt Der ausgeübte Druck irjuß aus- «» Youngschen-Modul von 52,5 X 10^s kp/mm^s und reichen, um die mit gesintertem Metall überzogenen durch eine mittlere Reißfestigkeit von 234,5 kp/mm* Fasern aneinander zu einem Verbundmaterial zu gekennzeichnet waren, wurde galvanisch mit Nickel binden. Unnötig harte Verfahrensbedingungen sollten überzogen, wobei ein Watt's-Bad verwendet wurde, während des Heißpressens vermieden werden, da sie Die Fasern wurden zwischen zwei KupferroPen hinzu einer physikalischen und chemischen Beschädi- 15 durchgeführt, welche ungefähr 5 cm vor dem Galvagung der Fasern und zu einer Schwächung des Ver- nisierbad angeordnet waren und mit einer elekbundmaterials führen können. Beispielsweise können irischen Stromquelle in Verbindung standen, so daß zu hohe Temperaturen eine Auflösung der Fasern in der elektrische Kontakt zu den Fasern gewährleistet der Nickelgrundierung bewirken, während zu hohe war. Die Fasern wurden anschließend durch das Drücke zu einem Bruch der Fasern führen können. *> Galvanisierbad geführt, in dem das Nickel von einer Aus diesem Grunde wird bevorzugt, die minimalen Nickelanode auf den Fasern niedergeschlagen wurde. Verfahrensbedingungen anzuwenden, die erforder- Die wäßrige Galvanisierlösung enthielt pro Liter lieh sind, um das karbidbildende Metall durch die Wasser 200 g Nickelsulfat (NiSO₄ · 6 H₂O), 50 g Nik-Nickelgrundierung hindurchzudiffundieren, um die kelchlorid (NiCl₂ · 6H₂O) und 30 e, Borsäure Reaktion zwischen dem karbidbildenden Metall, das »5 (H₈BO₃). Die Temperatur der Lösung wurde bei durch den Nickelüberzug hindurchdiffundiert ist, und 50° C gehaften, und beim Galvanisieren wurde ein den Kohlenstoffasern zu bewirken und um die über- Strom von 2,5 A angelegt. Die Verweilzeit der zogenen Fasern wirkungsvoll miteinander zu verbin- Fasern in dem Galvanisierbad betrug 14 min. Nach den und dabei eine maximale Verdichtung zu er- dem Durchgang durch die Galvanisierlösung wurde zielen, d. h. im wesentlichen die gesamte Porosität zu 30 das Garn gewaschen, indem es durch heißes Wasser beseitigen und einen nichtporösen Gegenstand her- geführt wurde, bei 200° C getrocknet und auf einer zustellen. Vorratsspule aufgewickelt. Eine metallographischeThe pressure exerted has a Young's modulus of 52.5 X 10 ^s kp / mm ^s and extends around the sintered metal coated layer A mean tear strength of 234.5 kp / mm * fibers were marked together to form a composite material, was galvanically bonded with nickel. Unnecessarily harsh processing conditions, using a Watt's bath, should be avoided during hot pressing, as they were physically and chemically damaged between two copper ropes, approximately 5 cm before the fibers were galvanized and to one Weakening of the veneering bath were arranged and can lead with an elekbundmaterials. For example, Irish power sources can be connected so that too high temperatures cause the fibers to dissolve in electrical contact to the fibers, while the nickel primer was too high. The fibers were then subjected to pressure, which can lead to breakage of the fibers. *> Electroplating bath in which the nickel was deposited on the fibers. For this reason, it is preferred that the minimal nickel anode is deposited on the fibers. Apply process conditions that are necessary to diffuse the carbide-forming metal through the water 200 g of nickel sulfate (NiSO ₄ · 6 H ₂ O), 50 g of Nik nickel primer, in order to diffuse the metal chloride (NiCl ₂ · 6H ₂ O) and 30 e, boric acid reaction between the carbide-forming metal, the »5 (H ₈ BO ₃ ). The temperature of the solution was at diffused through the nickel plating, and kept 50 ° C, and during electroplating was effected in the carbon fibers and the over-current of 2.5 A was applied. The residence time of the drawn fibers to be effectively connected to one another in the electroplating bath was 14 minutes remove with hot water and a non-porous object was produced, dried at 200 ° C and lined up on one. Supply spool wound up. A metallographic

Das Heißpressen wird bei Temperaturen von 700 Untersuchung der erhaltenen, mit Nickel überzogebis 1300⁰C, bevorzugt bei Temperaturen von 800 nen Fasern zeigte, daß alle Einzelfäden einen Nickeibis 1100⁰C, durchgeführt. Es werden gewöhnlich 35 überzug aufwiesen, wobei die Dicke des Überzugs Drücke oberhalb 35 kg/cm² angewandt, wobei Drücke im Bereich von 1 bis 3 μΐη lag. von 100 bis 175 kg/cm⁸ bevorzugt werden. Um einen Die auf diese Weise hergestellten mit Nickel um-The hot pressing is obtained with nickel überzogebis 1300 ⁰ C, preferably at temperatures of 800 NEN fibers showed at temperatures of 700 investigation that all individual filaments have a Nickeibis 1100 ⁰ C performed. There are usually 35 coatings, the thickness of the coating using pressures above 35 kg / cm ² , with pressures in the range of 1 to 3 μm. from 100 to 175 kg / cm ^{8 are} preferred. In order to protect the nickel produced in this way

Bruch der Faser während des Heißpressens zu ver- hüllten Fasern wurden anschließend in einer Atmomeiden. werden keine Drücke oberhalb von sphäre, welche 85 Volumprozent Argon und 15 Vo-315 kg/cm² angewandt. 40 lumprozent Wasserstoff enthielt, auf 800° C er-Breakage of the fiber during the hot pressing into covered fibers were then exposed in an atmosphere. no pressures above sphere, which 85 percent by volume argon and 15 Vo-315 kg / cm ^{2 are} used. Contained 40 lum percent hydrogen, to 800 ° C

Im allgemeinen wird das Heißpressen innerhalb wärmt, um die Fasern zu reinigen und jegliches von 2 bis 120 Minuten durchgeführt. Als vorteilhaft vorhandene Nickeloxid zu reduzieren. Auf den haben sich Preßzeiten von 30 bis 60 Minuten er- Fasern wurde anschließend, in gleicher Weise wie geben. vorstehend beschrieben, eine zweite Schicht ausIn general, the hot pressing is heated inside to clean the fibers and anything carried out from 2 to 120 minutes. It is advantageous to reduce existing nickel oxide. On the press times of 30 to 60 minutes have been found afterwards, in the same way as give. described above, a second layer

Da nicht der gesamte auf der Zwischenschicht aus 45 Chrom aufgebracht, wobei eine Bleianode und ein Nickel aufgebrachte Überzug aus karbidbildendem wäßriges Galvanisierbad verwendet wurde, das pro Metall während des Heißpressens einfach und voll- Liter Wasser 250 g Chromsäure (H₂CrO₄) und 2,5 g ständig durch diese Schicht hindurchdiffundiert, Sulfatanionen enthielt. Die Sulfatanionen wurden resultiert bei diesem Verfahren eine Matrix auf teilweise durch Chromsulfat (Cr₂[SOJ₃) und teil-Nickelbasis, die aus Nickel und dem karbidbildenden 50 weise durch Schwefelsäure (H,SO.) bereitgestellt. Metall besteht. Wenn überschüssiges karbidbildendes Die Galvanisierlösung wurde bei Raumtemperatur Metall auf der Nickelschicht niedergeschlagen wor- gehalten, und zum Galvanisieren wurde ein Strom den ist, dann kann sogar eine dünne Schicht von von 7,5 A angelegt. Die Verweilzeit der Fasern in nichtdiffundiertem Metall auf der Oberfläche der dem Bad betrug 11 min. Nach dem Durchtritt durch Nickelmatrix nach dem Heißpressen zurückbleiben. 55 die Galvanisierlösung wurde das Garn mit heißemSince not all of the chromium was applied to the intermediate layer of 45, a lead anode and a nickel applied coating of carbide-forming aqueous electroplating bath was used, which per metal during hot pressing simply and full liters of water 250 g of chromic acid (H ₂ CrO ₄ ) and 2 , 5 g constantly diffused through this layer, contained sulfate anions. The sulphate anions were obtained in this process, a matrix based partly on chromium sulphate (Cr ₂ [SOJ ₃ ) and partly on nickel basis, which is made up of nickel and the carbide-forming 50, provided by sulfuric acid (H, SO.). Made of metal. If excess carbide-forming plating solution was kept deposited metal on the nickel layer at room temperature, and a current was applied for plating, then even a thin layer of 7.5 A can be applied. The residence time of the fibers in undiffused metal on the surface of the bath was 11 minutes, remaining after the hot pressing after passing through the nickel matrix. 55 the electroplating solution was the yarn with hot

Wie bereits angedeutet, dient der Metallkarbid- Wasser gewaschen, bei 200° C getrocknet und auf überzug, der gemäß der vorliegenden Erfindung an eine Vorratsspule aufgewickelt. Eine metallograder Grenzfläche zwischen der Kohlenstoffaserober- phische Untersuchung der erhaltenen, mit Chrom fläche und der Nickelmatrix gebildet wird, dazu, bei überzogenen Fasern zeigte, daß alle Einzelfäden dem erhaltenen Verbündmaterial die Grenzflächen- 60 einen Chromüberzug aufwiesen und daß die Dicke Bindungs-Eigenschaften und die Eigenschaften bei des Überzugs im Bereich von 2000 bis 4000 A lag. zyklischer thermischer Belastung zu verbessern. Da Das Gesamtgewicht des niedergeschlagenen Chroms diese Metallkarbidschicht bei relativ niedrigen Tem- betrug etwa 20 Gewichtsprozent des Nickelüberzugs, peraturen in Gegenwart einer dazwischenliegenden Die auf diese Weise hergestellten, doppelt über-As already indicated, the metal carbide is used to wash, dry at 200 ° C and water coating wound on a supply spool in accordance with the present invention. A metallograde interface between the carbon fiber surface examination of the obtained, with chromium surface and the nickel matrix is formed, in addition, with coated fibers showed that all single threads of the composite material obtained, the interfaces 60 had a chrome coating and that the thickness Bonding properties and the properties of the coating ranged from 2000 to 4000 Å. to improve cyclical thermal load. Da The total weight of chromium deposited this metal carbide layer at relatively low temperatures was about 20 percent by weight of the nickel coating, temperatures in the presence of an intermediate.

Nickelschicht gebildet wird, welche als Verdünnungs- 65 zogenen Fasern wurden anschließend in Stücke von mittel für die Reaktion zwischen dem karbidbilden- 2,5 cm Länge geschnitten, parallel in einer Gußform den Metall und den Kohlenstoffasera dient, wird eine aus Graphit ausgerichtet, und unter Vakuum heiß übermäßige Beeinträchtigung der Fasern vermieden. gepreßt (bei einem Druck von etwa 20 μΐη Hg), undNickel layer is formed, which as thinning 65 fibers were then pulled into pieces of means for the reaction between the carbide-forming - 2.5 cm length cut, parallel in a mold which serves the metal and the carbon fiber, one made of graphite is aligned, and hot under vacuum excessive impairment of the fibers avoided. pressed (at a pressure of about 20 μΐη Hg), and

zwar 1 Stunde lang bei 1050° C und einem Druck von ungefähr 210 kg/cm², um feste Stücke zu bilden, die etwa 25 mm lang, 3 mm breit und 1,5 mm dick wares. Jede dieser Proben enthiel* etwa 120 überzogene Fasersträhnen oder ungefähr 50 Volumprozent Fasern und 50 Volumprozent Metall. Ein Teil des Chromüberzugs war während des Heißpressens durch die Nickelgrundierung hindurchdiffundiert und hatte mit den Kohlenstoffasern reagiert, um einen Überzug aus Chromkarbid an der Grenzfläche zwischen den Fasern und der Nickehnatrix zu bilden.for 1 hour at 1050 ° C and a pressure of about 210 kg / cm ² to form solid pieces that were about 25 mm long, 3 mm wide and 1.5 mm thick. Each of these samples contained about 120 coated fiber strands, or about 50 volume percent fiber and 50 volume percent metal. Some of the chromium coating had diffused through the nickel primer during hot pressing and had reacted with the carbon fibers to form a coating of chromium carbide at the interface between the fibers and the nickel matrix.

Eine Anzahl der auf diese Weise hergestellten Proben aus Verbundmaterial wurde mit 50volumprozentiger, wäßriger Salzsäure behandelt, um das Nickel und unreagiertes Chrom aufzulösen, das auf den Fasern vorhanden war. Eine metallographische Untersuchung der dabei erhaltenen Fasern zeigte die Anwesenheit gewisser Wellungen auf der Faseroberfläche, welche durch die Chromkaroidbildung zwischen den Fasern und dem Chrom hervorgerufen worden waren.A number of the composite samples produced in this way were tested with 50 percent by volume, treated with aqueous hydrochloric acid to dissolve the nickel and unreacted chromium, which on the fibers was present. A metallographic examination of the fibers obtained in this way showed this Presence of certain corrugations on the fiber surface, which are caused by the formation of chromium caroid between the fibers and the chromium.

Die restlichen Proben aus Verbundmaterial wurden in eine Ampulle aus geschmolzenem Quarz gebracht. Aus der Ampulle wurde die Luft evakuiert, anschließend Argon in die Ampulle eingepreßt, wobei der Druck etwa eine halbe Atmosphäre betrug, und die Ampulle anschließend dicht verschlossen. Die Ampulle wurde mit ihrem Inhalt anschließend einer zyklischen thermischen Belastung ausgesetzt, nämlich 500mal von 125 auf 500° C erwärmt bzw. abgekühlt. Am Ende dieser Behandlung wurden die Proben aus Verbundmaterial untersucht, und es ergaben sich keine Dimensionsveränderungen als Ergebnis dieser zyklischen thermischen Behandlung. Eine metallographische Untersuchung der Proben aus Verbundmaterial zeigte, daß die Matrix die Fäden immer noch einheitlich umhüllte. Andererseits zeigten Proben aus Verbundmaterial, die aus Nickel und identischen Fasern auf gleiche Weise hergestellt worden waren, jedoch ohne das Aufbringen des Chromüberzugs, bei der metallischen Untersuchung zahlreiche Abtrennungen und Lücken zwischen den Fasern und der Matrix.The remaining composite samples were placed in a molten quartz ampoule. The air was evacuated from the ampoule, then argon was injected into the ampoule, with the pressure was about half an atmosphere and the vial was then tightly closed. The ampoule and its contents were then subjected to cyclical thermal loads, namely 500 times heated or cooled from 125 to 500 ° C. At the end of this treatment, the Samples of composite material examined and there were no dimensional changes than Result of this cyclical thermal treatment. A metallographic examination of the samples made of composite material showed that the matrix still enveloped the threads uniformly. on the other hand showed samples of composite material made in the same way from nickel and identical fibers had been, but without the application of the chrome coating, in the metallic examination numerous separations and gaps between the fibers and the matrix.

Example 2

Mit Nickel überzogene Fasern, die analog zu Beispiel 1 hergestellt und wärmebehandelt worden waren, wurden in Stücke von etwa 12,5 cm Länge geschnitten, an eine elektrische Batterie angeschlossen und in ein Galvanisierbad getaucht, in dem von einer Eisenanode Eisen auf den Fasern niedergeschlagen wurde. Die wäßrige Galvanisierlösung enthielt pro Liter Wasser 350 g Eisenammoniumsulfat (Fe[NHJSO₄). Die Galvanisierlösung wurde bei Raumtemperatur gehalten, und zum Galvanisieren wurde ein Strom von 5 A angelegt. Die Verweilzeit der Fasern in dem Bad betrug 17 s. Nach dieser Behandlung wurde das Garn aus dem Bad entfernt, mit heißem Wasser gewaschen und bei 200° C getrocknet. Eine metallographische Untersuchung der erhaltenen, mit Eisen überzogenen Fasern zeigte, daß alle Einzelfäden einen Eisenüberzug aufwiesen und daß die Dicke des Überzugs im Bereich von 2000 bis 4000 A lag. Das Gesamtgewicht des niedergeschlagenen Eisens betrug ungefähr 20 Gewichtsprozent des Nickelüberzugs.Fibers coated with nickel, which had been prepared and heat-treated analogously to Example 1, were cut into pieces approximately 12.5 cm in length, connected to an electric battery and immersed in an electroplating bath in which iron was deposited on the fibers by an iron anode . The aqueous electroplating solution contained 350 g of iron ammonium sulfate (Fe [NHJSO ₄ ) per liter of water. The plating solution was kept at room temperature and a current of 5 A was applied for plating. The residence time of the fibers in the bath was 17 seconds After this treatment, the yarn was removed from the bath, washed with hot water and dried at 200 ° C. A metallographic examination of the iron-coated fibers obtained showed that all the filaments had an iron coating and that the thickness of the coating was in the range of 2,000 to 4,000 Å. The total weight of iron deposited was approximately 20 percent by weight of the nickel coating.

Aus den doppelt überzogenen Fasern wurden anschließend Proben aus Verbundmaterial hergestellt mit den gleichen Größen und Formen wie im Beispiel 1 beschrieben, unter Verwendung des dort angegebenen Verfahrens. Wie in den gemäß Beispiel 1Composite samples were then made from the double-coated fibers with the same sizes and shapes as described in Example 1, using the one given there Procedure. As in the example 1

ίο hergestellten Proben aus Verbundmaterial diffundierte ein Teil der Überzugsschicht, in diesem Falle Eisen, während des Heißpressens durch die Nickelgrundierung hindurch und reagierte mit den Kohlenstoffasern unter Bildung eines Eisenkarbidüberzugsίο samples produced from composite material diffused part of the coating layer, in this case iron, during hot pressing through the nickel primer and reacted with the carbon fibers to form an iron carbide coating

an der Grenzfläche zwischen den Fasern und der Nickehnatrix.at the interface between the fibers and the nickel matrix.

Wie im Beispiel 1 angegeben, wurde eine Anzahl der Proben aus Verbundmaterial mit 50volumprozentiger wäßriger Salzsäurelösung behandelt, um dieAs indicated in Example 1, a number of the samples were made of composite material with 50 percent by volume aqueous hydrochloric acid solution treated to the

ao auf den Fasern enthaltenen unreagierten Metalle aufzulösen. Wiederum zeigte die metallographische Untersuchung der erhaltenen Fasern die Anwesenheit von Wellungen auf der Faseroberfläche, die in diesem Falie durch die Eisenkarbidbildung zwischen den Fasern und dem Eisen hervorgerufen worden waren.ao to dissolve unreacted metals contained on the fibers. Again showed the metallographic Examination of the fibers obtained, the presence of corrugations on the fiber surface, which in This case was caused by the formation of iron carbide between the fibers and the iron was.

Die restlichen Proben aus Verbundmaterial wurden anschließend einer zyklischen Wärmebehandlung ausgesetzt, in der gleichen Weise wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Analog zu den im Beispiel 1 hergestellten Proben aus Verbundmaterial führte die zyklische thermische Belastung zu keinen Dimensionsänderungen der Proben. Wiedeium zeigte die metallographische Untersuchung der Proben aus Verbundmaterial, daß die Matrix die Fäden immer noch einheitlich umhüllte.The remaining composite samples then underwent a cyclic heat treatment exposed in the same manner as described in Example 1. Analogous to those produced in Example 1 Samples made of composite material did not result in any dimensional changes due to the cyclic thermal loading of the samples. Again, the metallographic examination of the samples showed off Composite material that the matrix still enveloped the threads uniformly.

Nach dem ernndungsgemäßen Verfahren hergestellte Verbundmaterialien eignen sich als Materialien für Bauteile für Flugzeuge, auch für Überschall-Composite materials produced by the method according to the invention are suitable as materials for components for aircraft, also for supersonic

flugzeuge, für Raumfahrtsysteme und für Düsenantriebs-Vorrichtungen. aircraft, for space systems and for jet propulsion devices.

Es ist dem Fachmann geläufig, daß die erfindungsgemäßen Gegenstände aus Verbundmaterial so hergestellt werden können, daß sie einer Vielzahl verschiedener Anforderungen gerecht werden, etwa hinsichtlich Größe, Form, Zugbeanspruchungen und ähnlicher Eigenschaften. Das heißt jede Form, in der metallisierte Kohlenstoffasern gewickelt oder parallel ausgerichtet eingesetzt werden, kann vorgesehen sein.The person skilled in the art is familiar with the fact that the articles according to the invention are produced from composite material in this way can be that they meet a variety of different requirements, such as Size, shape, tensile stresses and similar properties. That means any form in which metallized carbon fibers are wound or used aligned in parallel, can be provided.

Beispielsweise können solche Fasern um einen Kern gewickelt und anschließend heißgepreßt werden, um spulenförmige Verbundmaterialien herzustellen, oder die Fasern werden parallel ausgerichtet und zusammengepreßt, um Platten mit verschiedenen Abmessungen und Formen herzustellen. Darüber hinaus können, wenn mehr isotrope physikalische Eigenschaften gewünscht werden, Laminate hergestellt werden, in denen die metallisierten Fasern in Schichten angeordnet sind, wobei die Fasern jeder einzelnen Schicht parallel ausgerichtet sind, in aneinandergrenzenden Schichten die Fasern sich jedoch nicht in paralleler Ausrichtung befinden.For example, such fibers can be wrapped around a core and then hot pressed to produce coil-shaped composite materials, or the fibers are aligned parallel and pressed together, to make panels of various dimensions and shapes. Furthermore laminates can be made if more isotropic physical properties are desired in which the metallized fibers are arranged in layers, the fibers of each individual Layer are aligned parallel, but in adjoining layers the fibers are not in parallel alignment.

Claims

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if? ; \ and the pressure is achieved that the carbide-forming % ' patent claims: component diffuses through the nickel layer and ■ f "---. with carbide formation an adhesive layer between the § - 1. Process for the preparation of composite carbon fibers and the metal matrix builds up. I *, material made of high-strength, highly elastic carbon 5 is applied to the fibers first a 1 to 5 μΐη thick 'stoffasem, a nickel matrix and an adhesive nickel layer and then a 50 to 5000 AS; ι, mediator between fibers and matrix, according to thick layer of iron or chromium is applied, ΐ- \ which the fibers in two separate process and the double-coated fibers are be- M gradually with the respective component coated see 700 and 1300 ° C under a pressure of 35 r and the double-coated Fibers pressed under inert 10 to 315 kg / cm ² , such a pressing time atmosphere or vacuum at high temperature (2 to 120 minutes) is maintained that little and high Dr uck are pressed, characterized at least a part of the iron or chromium characterized by the fact that first a nickel layer diffuses on the fibers and at least on a 1 to 5 μm thick nickel layer and then an iron or chromium Z. ßend a part of the fiber surface 50 to 5000 A thick layer of iron 15 carbide layer is created. This procedure is applied or chromium is applied and the double ensures the retention of the elasticity and the strength-coated fibers between 700 and 1300 ⁰ C speed of the fibers. In a preferred embodiment, the double-coated fibers are deformed under a pressure of 35 to 315 kg / cm ² , with a pressing time such as 800 and 1100 ° C. under a pressure of 100 that at least part of the Iron pressed for 20 to 175 kg / cm ^{2 for} 30 to 60 minutes. Both or chromium diffuses through the nickel layer, the nickel coating as well as the coating of iron and at least on part of the fiber surface or chromium, an iron or chromium carbide layer is formed on endless carbon fibers by electroplating,
will. After the carbon fibers with the nickel

2. The method according to claim 1, characterized in that they have been coated with a second, that the double-coated filaments thin continuous layer of a metal pulled over between 800 and 1100 ⁰ C under a, which diffuses through the nickel coating. Pressure of 100 to 175 kg / cm ⁸ can be pressed. date and with the carbon a metal carbide

3. The method according to claim 1 or 2, can thereby form. The second coating is on the characterized by fiberizing the double coated 30 nickel plating by the same process 2 to 120 minutes, in particular 30 to 30 minutes, to deposit the nickel coating 60 minutes long. have been applied, d. H. by electrolytic

4. The method according to claims 1 to 3, precipitation, by thermal decomposition of a characterized in that both the nickel-corresponding metal carbonyl or halogen and coating as well as the coating of iron or 35 by sputtering. While the thickness of the on-chrome Nickel coating applied galvanically on endless carbon fibers to be at least 1 μm is deposited. should, the carbide-forming metal turns into a something

applied thinner layer, d. H. with layer thicknesses up to 5000 A. To ensure that a

40 sufficient carbide-forming metal is present to diffuse through the nickel coating and with the carbon fibers one

The invention relates to a method of manufacturing such an amount of metal carbide to form which the Development of composite material made of high-strength, high-metal matrix effectively with the carbon fibers elastic carbon fibers, a nickel matrix and 45 combines, the carbide-forming metal is at least an adhesion promoter between fibers and matrix, applied in a layer thickness of 50A. Around according to which the fibers in two separate processes - however, excessive damage to the carbon levels to prevent fibers coated with the respective component, the layer thickness of the card and the double-coated fibers under the inert bidirectional metal do not exceed 5000A. BeAtmosphäre or vacuum at high temperature 50, preferred is the carbide-forming metal in a and high pressure. Layer thickness of 500 to 2000 A applied.

The DT-OS 20 37 901 describes a method After the carbide-forming metal on the with for the production of fiber-reinforced composite materials - nickel-coated carbon fibers Materials in which carbon threads have been formed with carbide become the double-coated fibers the metals of subgroups IV, V, VI or VIII 55 hot-pressed, preferably side by side or in pardes Periodic table first coated and stored in all directions, for a certain period of time if sufficient Finally, temperature and pressure are connected to the matrix material in order to keep the fibers together. This procedure is to be combined with impairments of the, at least part of the karder The strength and elasticity of the fibers are connected. bidirectional metal through the nickel primer

The object of the invention is therefore the production 60 diffused through and with the carbon fibers

such composite materials with gentler loading with the formation of a metal carbide coating on

conditions so that the strength and elasticity of at least part of the surface of the fibers

of the fibers is preserved. reacted. The hot pressing is carried out in a non-oxidizing

This object is achieved in that the cohering atmosphere is carried out, i. H. under inert

first with the matrix metal nickel 65 atmosphere or under vacuum. Under an inert

and then with the carbide-forming metal atmosphere, such an atmosphere is understood »

Iron or chrome can be coated. Through the ages, the ones not with nickel or the carbide-forming

Appropriate selection of the layer thickness, the temperature of the metal under the conditions set during hot pressing